來源：工商時報

晶圓代工龍頭臺積電3納米如期在下半年進入量產，2納米研發超前部署，除了是臺積電第一個納米層片（Nanosheet）的環繞閘極（GAA）晶體管架構制程，也會是業界首度采用高數值孔徑（High-NA）極紫外光（EUV）微影技術的先進制程節點，進度可望超前三星及英特爾。
臺積電預計在竹科寶山二期興建Fab 20超大型晶圓廠，將成為2納米生產重鎮。臺積電Fab 20廠區將分為第一期到第四期、共興建4座12吋晶圓廠，預計2024年下半年進入風險性試產，2025年進入量產。臺積電2納米將首度采用納米層片GAA晶體管架構，技術開發進度符合預期。
臺積電近幾年能夠維持強勁成長動能，下半年就算消費性電子需求疲弱，半導體生產鏈進入庫存調整，8月合并營收仍達2,181.32億元創下歷史新高，對下半年產能滿載深具信心，其中關鍵原因就是先進制程由開發到量產的時間點均大幅領先競爭同業，新制程一推出自然就等于是通吃整個市場訂單。
臺積電表示，在過去的15年中一直在研究納米層片晶體管，并建立了堅實的能力。臺積電相信2納米是導入納米層片GAA架構晶體管的合適制程，將速度和功率提升一個世代，協助客戶保持競爭力。
臺積電重申2納米開發符合進度，預計于2025年量產。在納米層片晶體管和設計技術協同優化（DTCO）的協助下，臺積電2納米效能和功率優勢提升了一個世代。相較于3納米N3E制程，在相同功率下速度提升10％～15％，或在相同速度下功率降低25％～30％。且由于納米層片晶體管具有卓越的低Vdd（芯片工作電壓）效能，2納米在正常Vdd及相同的功率下，效能提高了15％，在較低的Vdd（0.55V）下，優勢擴大到26％。
臺積電2納米制程能夠持續推進并領先競爭同業，另一關鍵在于掌握EUV曝光機產能及技術。臺積電為了積極解決關鍵制程的間距縮小問題，在7納米N7+制程開始利用EUV曝光設備和多重曝刻技術。臺積電將在2024年引進High-NA EUV曝光設備，開發客戶所需的相關基礎建設結構和曝刻解決方案以支援創新。據了解，臺積電可望再度領先同業，在2納米首度采用High-NA EUV技術。三大巨頭決戰2nm一直低調專注晶圓代工業務的臺積電，自成立以來始終秉持「不與客戶競爭」的承諾，除對手三星電子(Samsung Electronics)外，包括英特爾(Intel)在內，全球主流IC設計業者幾乎都是臺積電客戶。
臺積電龍頭地位難以撼動，其在全球半導體產業所處關鍵地位，在疫情所引爆發的全球芯片荒危機中完全顯現，不僅擁有產能與制程技術領先優勢，而成為大國拉攏目標，同時所釋出的巨大訂單，半導體產業鏈幾乎與臺積電有直接或間接合作關系，不只是臺積電所建置的完整供應鏈聯盟，其源源不絕的設備材料需求，更牽動眾廠營運表現。
全球通膨壓力劇增、景氣急轉直下，TV、手機與NB等眾多消費性電子需求跌速超乎預期，半導體、電子供應鏈庫存急速攀升，市場彌漫悲觀氛圍，跌價與砍單危機山雨欲來，臺積電仍在法說會上釋出令全球市場驚艷成績單，不僅第2季業績創高，第3季財測更是超乎預期，且更一步上修全年營收目標。
令市場驚奇的是，數月來市場普遍認為受到全球通膨加劇等風險沖擊，終端需求下半年起將持續惡化，半導體、電子供應鏈庫存去化危機風暴于第4季將成形。然而，臺積電的展望卻完全是逆勢且相當積極正向，其認為盡管總經情勢不穩，不確定性將延續至2023年，但有信心在技術領先下，2023年產能利用率仍將維持健康水平。例如資料中心對CPU、GPU 需求增加，高效能運算(HPC)會是未來最重要成長動能且營收比重最高的領域，估計未來幾年營收CAGR仍可達15~20%。
業績續升、先進制程持續推進的臺積電，除自身需求外，也因為大國全面強化本土半導體制造能力，面臨地緣政治風險下，不得不釋出海外擴產計劃，整體產能擴增規模超乎預期，2021~2023年資本支出高達1,000億美元。集結大小聯盟優勢臺積電生態鏈難以復制集結供應鏈整合優勢，也讓臺積電持續壯大，在市占勢力過半現實面下，全球半導體設備材料與IP設計等眾多供應鏈也是西瓜偎大邊，將臺積電列為主要客戶，全力擠進臺積電各式大小聯盟供應鏈。而臺積電更在制程技術領先與專業代工服務加持下，光是2020年就已為全球510個客戶生產1萬多種不同產品，除三星外，幾乎主流IC設計業者都是臺積電客戶。
2008年臺積電推出「開放創新平臺」(Open Innovation Platform；OIP)，集結了全球電子設計自動化、硅智財(IP)與設計服務合作伙伴，包括ANSYS、益華、Mentor、力旺、M31、新思(Synopsys)、Arm等，近年再加入云端大廠微軟(Microsoft)、亞馬遜(Amazon)。藉由臺積電所開發、支援的合作平臺，供應鏈縮短設計時間與量產時程，以及加速產品上市與獲利時程，臺積電供應鏈合作伙伴與客戶都能獲益，互利共生的緊密合作網路難以仿效下，開放創新平臺成為臺積電拉開與對手群差距的關鍵之一。
2012年臺積電再次改變產業游戲規則，結合客戶與關鍵供應商共同組成「大同盟」(Grand Alliance)，當年度營收規模達新臺幣5,062.5億元，稅后凈利1,661.6億元。10年后，2021年臺積電營收沖上1.5兆元，稅后凈利5,965.4億元，在疫情肆虐全球、地緣政治風險強襲危機下，拉幫打群架的10年戰略助其營運登頂。
張忠謀曾公開表示，臺積電組建大同盟，用「合作」代替「壓制」，用「共創價值」取代「獨占利潤」，臺積電營運成長能優于整體半導體景氣的關鍵秘訣，就是受惠與供應商和客戶的緊密合作，投入的研發資源遠超過任何一家整合元件廠(IDM)。大同盟中的重要客戶包括蘋果(Apple)、NVIDIA、高通(Qualcomm)與Arm等，設備則有ASML、應材(Applied Materials)等。
不論是IC設計客戶，或是上下游設備材料供應鏈，臺積電全面串連整合，隨著臺積電快速壯大，握有全球晶圓代工過半市占，半導體產業鏈興衰也多與臺積電密切相關。先進制程與封裝推進大餅供應鏈排隊搶食臺積電于7納米以下保持絕對領先優勢，近年更宣布中國臺灣與中國大陸、美國與日本等海外擴產大計，3年啟動1,000億美元的巨額投資計劃，磁吸全球半導體供應鏈搶單，同時也擴大在臺布局，以貼近服務臺積電大客戶。
在先進制程方面，臺積電在臺布局甚廣，南科18廠包括5納米P4廠、3納米P5、P6廠，已陸續興建中，后續還有3納米P7、P8廠與12廠的特殊制程P8廠；竹科則有研發中心與2納米生產基地；近期則傳出在中科臺中園區附近設立另一2納米新廠，投資金額高達新臺幣8,000億元，預定2027年量產；竹南與南科亦有多座封測廠進行中；近期再宣布前往高雄設廠，以目前最賺的7納米及28納米制程為主，投資規模約90億美元，預計2024年開始量產。
臺積電大舉擴產，所釋出的訂單規模相當可觀，因此供應鏈都必須排隊跟隨臺積電而行，以維系訂單且就近服務最大客戶。如臺積電赴美設廠，盡管成本高昂，臺供應鏈還是得跟去，而在臺灣，南科已成為臺積電先進制程生產重鎮，臺廠與國際大廠近年來也投資設立據點，不僅有CMP研磨液、石英爐管、材料及研磨墊等上游材料及零組件廠，下游封測與設備供應商也緊貼臺積電。
如ASML就宣布于荷蘭總部以外，在南科成立第一個「EUV全球技術培訓中心」，耗資1,350萬歐元建置，為ASML和臺積電培育360位EUV技術工程師。據了解，EUV設備每臺造價約1億歐元，臺積電為最大客戶，估計至2021年底EUV設備采購量累積將超過50臺，也就是采購金額至少已超過50億歐元，并已預定未來數年價格再飆升的EUV設備訂單。美商英特格繼2017年擴建新竹研發中心、2018年耗資600萬美元于該中心中導入晶圓檢測設備等設施后，并計劃在南科高雄園區設廠，投資約2億美元，先前則是再宣布擴廠計劃，投資金額增至5億美元。
而日本信越化學也斥資300億日圓在日本、臺灣擴大產能，其中在臺灣云林的新廠2021年開始量產EUV光阻劑；半導體材料大廠默克(Merck)繼先前投資1億元，在高雄設立默克在亞洲的第一座材料應用研究與開發中心后，日前也宣布加碼投資，擴大高雄路竹廠房的規模，打造半導體沉積材料重鎮；日本德山株式會社亦攜手臺塑合資成立「臺塑德山精密化學」，在高雄設立電子級IPA(異丙醇)工廠，主要供應半導體先進制程清洗用途；此外，日本富士紡、東京威力科創、華爾卡等也都加速在南科設廠。
值得一提的是，由法國Air Liquide Group與臺灣遠東集團于1987年合資成立的亞東工業氣體，先前也宣布將啟用位于臺南科技工業區的低碳氫水電解廠，應是法商制造業在臺最大的投資案，其提供臺灣半導體產業所需的超高純度氫。這些氫生產設備將因應EUV應用中，對超高純度氫的新興需求，其設廠推力來自目前EUV設備采購大戶臺積電。臺積電地位難撼動客戶、供應鏈高度依附7納米以下先進制程戰場，為臺積電、三星與英特爾對決情勢，目前臺積電取得遙遙領先優勢，不僅通吃蘋果大單，更取得多數芯片大廠訂單，成為二大廠頭號勁敵。英特爾高喊2024年初20A(2納米)就會開始生產，18A(1.8納米)亦提前數月在2024年下半面市，但近期已傳出制程與新平臺延宕訊息，晶圓代工事業尚未正式上路；三星2022年6月底領先臺積電宣布啟用環繞式閘極(GAA)架構的3納米制程制造芯片，但在客戶端方面，關注度與業界評價卻不如預期。
鎖定臺積電最新釋出3/2納米制程藍圖，英特爾高喊2024年初20A(2納米)就會開始生產，18A(1.8納米)亦提前數月在2024年下半面市，近月來內部管控與生產良率頻遭市場質疑的三星，近日更是大舉宣布即將量產3納米GAA及2納米GAA會在2025年登場，若皆按表定時程量產，三星與英特爾至少達成技術彎道超車目標。對此，半導體設備業者則表示，至少由制程技術與良率提升難一蹴可幾、客戶與訂單規模及過往信用等三點可知，三星、英特爾至2納米世代仍難擊敗臺積電。
目前7納米以下先進制程戰場為臺積電、三星競局，然三星實況令業界費解，雖然3納米GAA制程領先臺積電，以及再傳出良率顯著提升的4納米將擴產，然業界評價仍在觀望中。
英特爾、三星制程技術藍圖規劃撲朔迷離，盡管能在既定目標時程量產，但仍是自用為主，沒有實質獲利大單，事實上，進入7納米世代后，芯片制造成本更為昂貴，用得起的客戶已顯著減少。
相較之下，臺積電即將在2022年9月量產3納米家族及2025年面市的2納米GAA穩扎穩打，不只是蘋果早已包下產能，NVIDIA、超微、高通、聯發科、博通等大廠也排好隊一個接一個搶訂產能，當中英特爾更相當矛盾下單臺積電，整體而言，三星與英特爾加速推進制程技術，砸重金搶EUV設備，但沒有足夠訂單與客戶支持下，數年內仍難超車憑借專業代工服務的臺積電。
歐盟執委會先前就指出，如果臺灣不再出口半導體，全球幾乎所有工廠都將在3周內停工。另外，波士頓顧問公司(Boston Consulting Group)及美國半導體產業協會(Semiconductor Industry Association)2021年報告就指出，臺灣的芯片供應若中斷1年，可能會使全球電子產品公司蒙受約4,900億美元損失。
事實上，成熟制程或可尋求臺廠以外業者支援，但擁有產能與先進制程與封裝技術優勢的臺積電，則是難以取代，不只是全球芯片大廠都是其客戶，且仰賴先進制程技術推進而持續保有創新，半導體供應鏈營運動能也與臺積電高度相連。

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